C n H 2n+2

Алканы – углеводороды с общей формулой C n H 2n+2, которые не присоединяют водород и другие элементы. Все связи в молекулах алканов одинарные. Перекрывание происходит по оси, соединяющей ядра атомов, т.е. это сигма- связи. Длина связи С – С равна 0,154нм. Связи С – Н несколько короче. Электронная плотность несколько смещена в сторону более э.о атома углерода, т.е. связь С – Н является слабополярной.

Гомологический ряд ФормулаНазваниеРадикалНазвание радикала СН 4 С 2 Н 6 С 3 Н 8 С 4 Н 10 С 5 Н 12 С 6 Н 14 С 7 Н 16 С 8 Н 18 С 9 Н 20 С 10 Н 22 Метан Этан Пропан Бутан Пентан Гексан Гептан Октан Нонан Декан СН 3 – С 2 Н 5 – С 3 Н 7 – С 4 Н 9 – С 5 Н 11 – С 6 Н 13 – С 7 Н 15 – С 8 Н 17 – С 9 Н 19 – С 10 Н 21 – Метил Этил Пропил Бутил Пентил Гексил Гептил Октил Нонил Децил

Изомерия I.Структурная 1.Изомерия углеродного скелета С5Н12 : СН 3 – СН 2 – СН 2 – СН 2 – СН 3 н-пентанСН 3 СН 3 – СН – СН 2 – СН 3 І l СН 3 С СН 3 СН 3 І 2-метилбутан СН 3 2,2-диметилпропан II.Пространственная: не характерна

Физические свойства С увеличением относительных молекулярных масс предельных углеводородов закономерно повышаются их температуры кипения и плавления. Название Температура кипения и состояние (при н.у.) Метан Этан Пропан Бутан Пентан Гексан Гептан Октан Нонан Декан -161,6 -88,6 -42,1 -0,5 +36,07 +68,7 +98,5 +125,6 +150,7 +174,0 Газы Жидкости

МЕТАН, CH4, бесцветный газ, tкип 164 °C. Основной компонент природных (77-99%), попутных нефтяных (31-90%), рудничного и болотного газов. Горит бесцветным пламенем. С воздухом образует взрывоопасные смеси. Сырье для получения многих ценных продуктов химической промышленности формальдегида, ацетилена, сероуглерода, хлороформа, синильной кислоты, сажи. Применяется как топливо.

ЭТАН, С 2 Н 6, бесцветный газ, tкип -88,6 °С. Содержится в нефтяных и природных газах. Сырье в промышленном органическом синтезе. ПРОПАН, СН3СН2СН3, бесцветный газ, tкип - 42,1 °С. Содержится в природных и нефтяных газах, образуется при крекинге нефтепродуктов. Применяется, напр., для получения пропилена, нитрометана. В смеси с бутаном используется как бытовой газ.

БУҘАНЫ, бесцветные газы: нормальный бутан CH3(CH2)3CH3 ( tкип - 0,5 °С) и изобутан (CH3)2CHCH3 ( tкип - 11,7 °С). Содержатся в нефтяных и природных газах и в газах нефтепереработки. Из нормального бутана получают бутадиен, из изобутана изобутилен. В смеси с пропаном применяются как топливо.

ПЕНҘАНЫ, насыщенные ациклические углеводороды C5H12; бесцветные жидкости: нормальный пентан ( tкип 36,1 °С), изопентан ( tкип 27,9 °С) и неопентан. Содержатся в нефти, сланцевой смоле. Входят в состав моторных топлив. Применяются как растворители. Из изопентана получают изопрен.

ГАЛОГЕНОПРОИЗ˜ОДНЫЕ УГЛЕВОДОИОДОВ (галогенсодержащие углеводороды), углеводороды, в молекулах которых один или несколько атомов водорода замещены на атомы галогена. Сырье в промышленном органическом синтезе, растворители, хладоны.

Получение 1) В промышленности алканы выделяют из продуктов переработки нефти и попутных нефтяных газов 2) Взаимодействие галогенопроизводных алканов с активными металлами С 4 Сl 2 Н Na СН 4 + Na 2 СО 3 3) Нагревание прокаленного ацетата натрия с твердым гидроксидом натрия СН 3 СОО Na + NaОН СН 4 + Na 2 СО 3

Химические свойства 1) Реакции замещения СН 4 + Сl 2 СН 3 Сl + НСl СН 4 + Сl 2 СН 2 Сl 2 + 2НСl СН 4 + 3Сl 2 СНСl 3 + 3НСl СН 4 + 4Сl 2 ССl 4 + 4НСl монохлорметан дихлорметан трихлорметан (хлороформ) тетрахлорметан

2) Реакции окисления горение С 3 Н 8 + 5О 2 3СО 2 + 4Н 2 О в присутствии катализаторов окисляются: а) СН 4 + О НСОН +Н 2 О б) 2СН 3 (СН 2 ) 34 СН 3 + 5О 2 4СН 3 (СН 2 ) 16 СООН + 2Н 2 О 500С, кат

3) Реакции дегидрирования 2СН НССН + 3Н 2 СН 3 СН Н 2 ССН 2 + Н 2 4) Реакции с водяным паром СН 4 + Н 2 О СО + 3Н 2 5) Ароматизация (для алканов с шестью или более углеродными атомами) С6Н С6Н6 + 4Н2 1500С t, катал Синтез-газ катал